冷 冰，田程輝，成廣超，鄭紅瑞

（赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024039）

在我國(guó)，進(jìn)行礦井開(kāi)采前一定要進(jìn)行礦山的測(cè)量工作。礦山測(cè)量是地下工程的第一站，為地下作業(yè)提供了大量必要的數(shù)據(jù)和圖像，對(duì)地下的安全以及工作人員的人身安全都起到了關(guān)鍵性的作用，在礦山測(cè)量的過(guò)程中，最重要的工具之一就是羅盤(pán)儀。利用羅盤(pán)儀進(jìn)行礦井平面的測(cè)量不僅可以增加測(cè)量的精度，還能夠有效的為地下礦井的工作人員知名開(kāi)采的方向[1]。

1 羅盤(pán)儀的結(jié)構(gòu)

羅盤(pán)儀是由磁針、刻度盤(pán)和瞄準(zhǔn)組成的一種測(cè)量設(shè)備。磁針是一個(gè)長(zhǎng)方形的人造磁鐵，中央有帽狀的小球支撐在刻度盤(pán)上，中心的頂針是鋼制材料，能夠靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)。羅盤(pán)儀上有一個(gè)杠桿，在設(shè)備不適用的時(shí)候，可以旋轉(zhuǎn)擰緊杠桿的一端，保證磁針和頂針不分離，這樣有利于減少磁針的磨損程度。因?yàn)槲覈?guó)是北半球的國(guó)家，因此，為了磁針保持水平，必須要朝南的指針上加上一根細(xì)細(xì)的銅絲，以此來(lái)確保指針的方向性。

刻度盤(pán)分為水平刻度盤(pán)和垂直刻度盤(pán)，從0度開(kāi)始，能夠?qū)崿F(xiàn)360度的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的方向是反向標(biāo)注的。

瞄準(zhǔn)是由目鏡和物鏡共同組成的，其測(cè)量精度更準(zhǔn)確。

2 礦井平面的羅盤(pán)儀測(cè)量的要求

礦井平面羅盤(pán)儀測(cè)量是礦產(chǎn)開(kāi)采中最重要的測(cè)量方法之一，主要是利用羅盤(pán)儀來(lái)為礦井進(jìn)行測(cè)量，從而為整個(gè)工程提供有效的實(shí)施資料，也可以滿足平面測(cè)量的要求。礦井平面羅盤(pán)儀測(cè)量受到了通道空間的限制，導(dǎo)致測(cè)量線只能沿著礦井通道鋪設(shè)，其測(cè)量可以分為基本控制和采取控制，這兩種測(cè)量控制對(duì)羅盤(pán)儀的導(dǎo)線要求非常嚴(yán)格，對(duì)工作人員的要求也比較高，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)注意在鋪設(shè)過(guò)程中，要保持均勻布置。在整個(gè)布置中，閉合控制區(qū)域和基本控制區(qū)域存在一定的差異，基本控制區(qū)域的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)角度要小于采空區(qū)域的測(cè)量標(biāo)注角，并且，基本控制角要在主通道鋪設(shè)，而另一個(gè)要鋪設(shè)在通道的中間[2]。

3 礦井平面的羅盤(pán)儀測(cè)量存在的問(wèn)題及解決方式

礦井平面羅盤(pán)儀測(cè)量的工作工程比較復(fù)雜，為了避免或者降低事故率，必須重視測(cè)量工作，避免人為導(dǎo)致的非系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。其中不乏存在一些問(wèn)題。第一使用羅盤(pán)儀的點(diǎn)位出現(xiàn)偏差。根據(jù)測(cè)量時(shí)間和點(diǎn)位的劃分，可以分為臨時(shí)點(diǎn)和永久點(diǎn)兩種。在測(cè)量定位在臨時(shí)點(diǎn)的時(shí)候，由于時(shí)間的限制，僅僅能夠估計(jì)出其影響因素、測(cè)量點(diǎn)的位置以及周邊的環(huán)境變化，但是卻忽略了最重要的一點(diǎn)，就是點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離，這就容易產(chǎn)生設(shè)計(jì)過(guò)程中點(diǎn)與點(diǎn)之間的精確度，影響接下來(lái)一系列的工作。有的時(shí)候由于工作人員的粗心大意，也會(huì)產(chǎn)生位置前后的差別。這就會(huì)極大的影響整個(gè)工程的安全性，不僅耽誤整個(gè)工期，還威脅著工作人員的生命安全。工作人員在設(shè)置永久點(diǎn)位的時(shí)候更加謹(jǐn)慎，必須保證通道之間隔一段固定距離埋設(shè)測(cè)量點(diǎn)，因?yàn)榈V井中對(duì)永久點(diǎn)的要求更高，在進(jìn)行礦井開(kāi)采的過(guò)程中，工作人員需要標(biāo)注出測(cè)量的位置并排好序，這樣就能夠保證再次尋找時(shí)的方便，大大的節(jié)省了工程的時(shí)間，只有將這一系列的步驟完成，才能夠保證礦井測(cè)量的安全性。第二要注重觀測(cè)方法和測(cè)量點(diǎn)的選擇。利用羅盤(pán)儀進(jìn)行測(cè)量也有標(biāo)準(zhǔn)的方法和規(guī)定，其中測(cè)量方法分為光電測(cè)距和鋼尺測(cè)距。對(duì)于光電測(cè)距來(lái)說(shuō)，方法比較簡(jiǎn)單，但是和鋼尺測(cè)距相比，工作人員更愿意選擇后者，其測(cè)量的精確度會(huì)更高，人們?cè)跍y(cè)量的過(guò)程中容易漏掉修正項(xiàng)，甚至定線，從而使得測(cè)量結(jié)果不達(dá)標(biāo)，在測(cè)量點(diǎn)的選擇上也要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)修改。第三礦井平面羅盤(pán)儀測(cè)量過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)磁偏角的測(cè)量偏差。這一測(cè)量問(wèn)題主要是工作人員受到外界或者個(gè)人因素所影響。其中最普遍的現(xiàn)象就是測(cè)量人員缺乏方向感，從而使得羅盤(pán)儀的南北方向顛倒了，直接的結(jié)果就是對(duì)礦井的坡度出現(xiàn)錯(cuò)誤的讀取，從而測(cè)量結(jié)果與現(xiàn)實(shí)出現(xiàn)非常大的差異，導(dǎo)致后續(xù)整個(gè)工程的停滯，而磁偏角的誤差主要是因?yàn)闇y(cè)量人員的疏忽導(dǎo)致，礦井測(cè)量是一個(gè)龐大而復(fù)雜的工程，不同位置都會(huì)有不同的磁偏角度數(shù)，最終將會(huì)影響整個(gè)礦井的測(cè)量結(jié)果。

對(duì)于礦井平面羅盤(pán)儀測(cè)量出現(xiàn)的誤差問(wèn)題，有幾個(gè)解決方法。首先要充分的考慮礦井周?chē)沫h(huán)境，從而來(lái)確定位置。包括通道頂部的穩(wěn)定性，在測(cè)量過(guò)程中的角度問(wèn)題，要選擇便于安裝羅盤(pán)儀的位置進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)測(cè)量人員要估計(jì)好測(cè)量時(shí)使用的車(chē)輛數(shù)量，盡可能的實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。在測(cè)量點(diǎn)之間要固定間距，同時(shí)考慮視野問(wèn)題，盡可能保證通道交叉口和連接處有測(cè)量點(diǎn)，同時(shí)測(cè)量人員要遠(yuǎn)離交通軌道、淋水處、落石處等危險(xiǎn)地帶，避免危險(xiǎn)區(qū)域，從而減少事故的發(fā)生率。第二要?jiǎng)?chuàng)新測(cè)量方法。對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方法來(lái)說(shuō)，雖然人們熟悉，但是在測(cè)量過(guò)程中，人為的測(cè)量誤差比較大，創(chuàng)新測(cè)量技術(shù)可以保障羅盤(pán)儀在使用的過(guò)程中的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)測(cè)量人員可以制定測(cè)量日記，將儀器的使用日次、充電次數(shù)等記錄下來(lái)，按照一個(gè)規(guī)律進(jìn)行維護(hù)，避免重復(fù)充電等對(duì)儀器造成壽命的縮短。最后應(yīng)該盡量避免系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，提升羅盤(pán)儀測(cè)量的精準(zhǔn)度。在測(cè)量的過(guò)程中要保持羅盤(pán)儀遠(yuǎn)離金屬儀器，避免其他磁力對(duì)羅盤(pán)儀的影響和干擾，從而提升測(cè)量的準(zhǔn)確度，在測(cè)量磁偏角的時(shí)候，測(cè)量人員要掌握礦井的結(jié)構(gòu)，避免遺漏，工作人員要相互配合，互相檢查，這樣才能夠保證測(cè)量的精度[3,4]。

4 礦井平面的羅盤(pán)儀檢驗(yàn)校正方法

礦井平面的羅盤(pán)儀檢驗(yàn)和校正分為兩種，包括掛羅盤(pán)儀和懸掛半圓儀。掛羅盤(pán)儀要將磁針的兩端放置水平的位置。在檢驗(yàn)的時(shí)候，可以先松開(kāi)羅盤(pán)儀的螺旋制動(dòng)，使得磁針是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在其穩(wěn)定后，肉眼觀察磁針的兩頭是否都與刻度盤(pán)有著相同的距離，如果距離不同，甚至一端已經(jīng)觸碰到了蓋子，則確定磁針的兩端不在同一水平線上，這時(shí)，不僅讀取測(cè)量數(shù)據(jù)困難，還會(huì)增加磁針的摩擦損耗，從而降低測(cè)針的靈敏度。在校正的時(shí)候，可以先將壓在羅盤(pán)上的圓環(huán)取下，打開(kāi)羅盤(pán)儀，將磁針取出，由于我們地處北半球，因此移動(dòng)南端的磁針，使得兩端磁針保持水平，如此反復(fù)若干次，最終確保兩邊的磁針保持著水平的方向。掛羅盤(pán)儀的磁針必須靈敏。在檢驗(yàn)的時(shí)候，可以松開(kāi)螺旋制動(dòng)，看著磁針靜止后，記錄磁針對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，將一鐵物靠近磁針，使得其偏離位置，將鐵物移開(kāi)后，如果磁針立刻搖擺至原來(lái)位置，則表示磁針靈敏，否則磁針就需要校正并找出原因了。導(dǎo)致磁針靈敏度不夠的原因主要是因?yàn)榇裴樀哪p以及磁性的弱化，因此在校正的時(shí)候，一是重新磨磁針，二是加磁。支撐磁針的位置必須是刻度盤(pán)的中心。在掛起羅盤(pán)后，待指針?lè)€(wěn)定，將磁針兩端的數(shù)據(jù)記錄下，反向旋轉(zhuǎn)一圈后，如果數(shù)據(jù)值重合，則指針位于中心，否則要將兩端的數(shù)據(jù)值取平均數(shù)來(lái)消除影響，如果偏離度數(shù)比較大，則需要進(jìn)行維修。

對(duì)于懸掛半圓儀來(lái)說(shuō)，首先要保證垂球線的精準(zhǔn)度，一定要掛在半球儀的中心位。在檢驗(yàn)的時(shí)候可以將其放在白紙上，用鉛筆描繪出半球儀的圓弧和栓垂球線的圓心位置檢查兩者是否都位于中心。如果圓心孔與圓弧中心不重合，則兩個(gè)位置測(cè)量角取正反平均值，從而消除影響，如果兩者偏離過(guò)遠(yuǎn)，則重新鉆孔。其次要將儀器上的刻度連線后平行線繩。將半球儀的線繩根據(jù)正反兩個(gè)方向各懸掛一下，如果兩次的數(shù)據(jù)一致，則表示無(wú)須校正，否則需要取正反兩個(gè)方向的平均數(shù)來(lái)消除其不準(zhǔn)確，或者調(diào)整半圓儀的掛鉤位置，最終保持刻度數(shù)與線繩的水平。

5 結(jié)語(yǔ)

礦井平面的羅盤(pán)儀測(cè)量是礦山開(kāi)采過(guò)程的重要儀器，奠定了整個(gè)礦山開(kāi)采作業(yè)的基礎(chǔ)，其中檢驗(yàn)和校正羅盤(pán)儀也是重要的環(huán)節(jié)之一，只有羅盤(pán)儀測(cè)量出的數(shù)據(jù)足夠精準(zhǔn)，才能夠提高測(cè)量的準(zhǔn)確，同時(shí)避免非系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，以此來(lái)保護(hù)測(cè)量人員的人身安全。